程夢(mèng)瑤

如何構(gòu)建技術(shù)基石，驅(qū)動(dòng)未來計(jì)算？在對(duì)這個(gè)問題做出的解答中，我們不難發(fā)現(xiàn)，英特爾在革故鼎新中，進(jìn)入數(shù)據(jù)和計(jì)算變革的關(guān)鍵“賽點(diǎn)”。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中越來越重要，數(shù)據(jù)不但能促進(jìn)生產(chǎn)效率，很多時(shí)候，其本身就是生產(chǎn)力的重要組成部分，是推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。

黨的十九屆四中全會(huì)提出，健全勞動(dòng)、資本、土地、知識(shí)、技術(shù)、管理、數(shù)據(jù)等生產(chǎn)要素由市場(chǎng)評(píng)價(jià)貢獻(xiàn)、按貢獻(xiàn)決定報(bào)酬的機(jī)制。這是黨中央首次提出將數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素參與收益分配。

數(shù)據(jù)將成為生產(chǎn)要素

未來，數(shù)據(jù)將作為新生產(chǎn)要素從投入階段發(fā)展到產(chǎn)出和分配階段，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)“紅利”大規(guī)模釋放的時(shí)代。在此重大發(fā)展契機(jī)下，數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)資料參與分配，將激活數(shù)據(jù)價(jià)值，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)革新。

在過去30年間，數(shù)據(jù)發(fā)生了三次重要的轉(zhuǎn)變：20世紀(jì)90年代，數(shù)據(jù)以純PC計(jì)算形式為主;2000年之后，數(shù)據(jù)進(jìn)入了PC計(jì)算、服務(wù)器、Web2.0時(shí)代;2010年之后，覆蓋手機(jī)、汽車、云計(jì)算、IoT、區(qū)塊鏈、智能生活、自動(dòng)駕駛等，計(jì)算變得無處不在，數(shù)據(jù)也為我們叩響了新世界的大門。

人們對(duì)于數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)可分為三個(gè)階段：數(shù)據(jù)資源階段、數(shù)據(jù)資產(chǎn)階段和數(shù)據(jù)資本階段。數(shù)據(jù)的價(jià)值發(fā)揮在于匯聚、打通及利用，歸根結(jié)底，只有實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的流動(dòng)，才能在互聯(lián)互通的世界里最大程度地釋放數(shù)據(jù)價(jià)值，這將對(duì)全產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。

在推動(dòng)數(shù)據(jù)走向分配、流通的過程中，以5G、區(qū)塊鏈、人工智能等為代表的新興技術(shù)，將充分發(fā)揮其效能，為數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理過程中所涉及的數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)、數(shù)據(jù)定價(jià)、數(shù)據(jù)收益歸屬、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、跨境數(shù)據(jù)流通等重要問題提供技術(shù)支撐，同時(shí)，也將推動(dòng)數(shù)據(jù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用創(chuàng)新，助力產(chǎn)業(yè)變革。

從數(shù)據(jù)量來說，根據(jù)IDC的報(bào)告，全球數(shù)據(jù)正以25%增速呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)量快速產(chǎn)生并釋放。從數(shù)據(jù)類型來說，由于產(chǎn)生來源不同，數(shù)據(jù)的形態(tài)日趨多元化，變得越來越復(fù)雜。由此，數(shù)據(jù)的規(guī)模和復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)前分析、理解這些數(shù)據(jù)的能力，數(shù)據(jù)促使計(jì)算方式發(fā)生變革。然而，未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)毫無價(jià)值，只有將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)價(jià)值，才能創(chuàng)造新的服務(wù)和體驗(yàn)。

以數(shù)據(jù)為中心 掌握主動(dòng)權(quán)

從“以PC為中心”到“以數(shù)據(jù)為中心”轉(zhuǎn)型，是英特爾做出的最為堅(jiān)定，也最為重要的轉(zhuǎn)變。自2015年開始，英特爾洞察數(shù)據(jù)發(fā)生的顛覆性變化，并提出“數(shù)據(jù)將改變未來計(jì)算格局乃至整個(gè)世界”的預(yù)判。自2015年收購(gòu)Altera起，英特爾先后收購(gòu)了Nervana、Movidius、Mobileye、eASIC、NetSpeed Systems、Habana Labs，成為收購(gòu)最頻繁的科技巨頭之一。

2017年英特爾便確立了“以數(shù)據(jù)為中心”的轉(zhuǎn)型目標(biāo)，圍繞著“以數(shù)據(jù)為中心”英特爾在戰(zhàn)略發(fā)布、戰(zhàn)略收購(gòu)、產(chǎn)品創(chuàng)新、生態(tài)合作四個(gè)方向上頻頻發(fā)力，在產(chǎn)品和技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了更豐富的計(jì)算能力。

根據(jù)Q3財(cái)報(bào)，英特爾以數(shù)據(jù)為中心業(yè)務(wù)營(yíng)收已與PC業(yè)務(wù)持平，僅剛剛過去的11月，英特爾就連續(xù)發(fā)布了Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器NNP、Movidius Myriad視覺處理單元、基于Xe架構(gòu)的通用GPU等令人振奮的產(chǎn)品，可以說英特爾通過豐富的產(chǎn)品布局已經(jīng)牢牢掌握了下一個(gè)全新計(jì)算時(shí)代的主動(dòng)權(quán)。

在英特爾中國(guó)研究院院長(zhǎng)宋繼強(qiáng)看來，面對(duì)近千億智能設(shè)備所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的多元化計(jì)算需求，任何單一的計(jì)算形態(tài)都不足以滿足這項(xiàng)規(guī)模宏大的挑戰(zhàn)，“人工智能、5G、邊緣計(jì)算是當(dāng)今三大轉(zhuǎn)折性技術(shù)領(lǐng)域。這三項(xiàng)技術(shù)的交匯與疊加催生了終端計(jì)算、邊緣計(jì)算、云計(jì)算形態(tài)的變化，包含CPU、GPU、AI、FPGA在內(nèi)的異構(gòu)計(jì)算漸成趨勢(shì)?！?/p>

革故鼎新，成就變革先鋒

如何構(gòu)建技術(shù)基石，驅(qū)動(dòng)未來計(jì)算？在對(duì)這個(gè)問題做出的解答中，我們不難發(fā)現(xiàn)，英特爾在革故鼎新中，進(jìn)入數(shù)據(jù)和計(jì)算變革的關(guān)鍵“賽點(diǎn)”。

2018年，英特爾提出了“六大技術(shù)支柱”戰(zhàn)略，從制程和封裝、XPU架構(gòu)、內(nèi)存和存儲(chǔ)、互連、安全、軟件這六個(gè)方面確立了如何驅(qū)動(dòng)未來的創(chuàng)新。

其中，作為英特爾“軟件先行”戰(zhàn)略的重要體現(xiàn)，oneAPI最重要的作用是統(tǒng)一和簡(jiǎn)化跨架構(gòu)編程，將CPU、GPU、AI、FPGA等關(guān)鍵技術(shù)打通連接，使它們可以按照需求進(jìn)行靈活組合，從而為客戶提供跨架構(gòu)、跨平臺(tái)的組合式解決方案。而異構(gòu)整合EMIB和Foveros及今年7月推出的Co-EMIB技術(shù)則從封裝這個(gè)角度展現(xiàn)了英特爾基于六大支柱的創(chuàng)新能力。由該技術(shù)打造的Lakefield成為英特爾基于六大技術(shù)支柱探索超異構(gòu)計(jì)算的開端。

2019年11月發(fā)布的Aurora（極光）超級(jí)計(jì)算機(jī)架構(gòu)由史上首個(gè)百億億次級(jí)GPU打造，并得到7nm、Foveros 3D封裝加持，充分展現(xiàn)了超異構(gòu)計(jì)算的完整愿景。配合英特爾原本在固態(tài)存儲(chǔ)、傲騰、3D NAND等方面的技術(shù)積累，英特技術(shù)能提供多元化的計(jì)算需求，完整構(gòu)建了數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和傳輸?shù)娜轿唤鉀Q方案。

近年來，英特爾持續(xù)投身前沿科學(xué)，探索未來計(jì)算脈絡(luò)。

人腦的能耗只有20瓦，僅用其中的部分能耗，人腦就能書寫、繪畫，可以較為輕松地識(shí)別分析很抽象的事物和情感，這是目前標(biāo)準(zhǔn)通用計(jì)算無法做到的。

怎樣將數(shù)十千瓦能耗的計(jì)算降低到人腦這種20瓦的水平？必須打破原有的規(guī)則，于是神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算來到人們視野。英特爾在2017年推出了Loihi神經(jīng)擬態(tài)芯片，它內(nèi)置了128個(gè)核，擁有13萬個(gè)神經(jīng)元和1.3億突觸，還包括了片上存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，能提供高度復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，支持多種學(xué)習(xí)模式的擴(kuò)展和片上學(xué)習(xí)能力。Loihi系統(tǒng)部署學(xué)習(xí)機(jī)制后，它將邊工作邊學(xué)習(xí)邊自行改進(jìn)，這已經(jīng)在向人腦的運(yùn)行模式去靠攏。

目前神經(jīng)擬態(tài)的應(yīng)用領(lǐng)域還相對(duì)比較集中，體現(xiàn)在智慧工廠、惡意軟件檢測(cè)、自適應(yīng)假肢等方面。

為了推動(dòng)神經(jīng)擬態(tài)的研究，英特爾牽頭全球領(lǐng)先的大學(xué)、世界500強(qiáng)企業(yè)、政府實(shí)驗(yàn)室和各類初創(chuàng)公司約75家組織共同在INRC神經(jīng)擬態(tài)研究社區(qū)開展合作。英特爾的神經(jīng)擬態(tài)芯片、工具將與學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界共同合作推動(dòng)前沿進(jìn)展。

此外，在量子計(jì)算領(lǐng)域，英特爾引領(lǐng)了量子計(jì)算前沿領(lǐng)域的突破。

量子計(jì)算是近幾年興起的新興領(lǐng)域，量子計(jì)算要達(dá)到的目的通常是處理那些標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算無法解決的大規(guī)模計(jì)算問題。

當(dāng)然量子計(jì)算想要實(shí)現(xiàn)并不容易，量子計(jì)算中量子躍遷所需要量子位是脆弱的，躍遷結(jié)果難以被測(cè)試，也很容易受到條件因素改變而改變。同時(shí)，量子位是不容易疊加新的態(tài)，或者讓多個(gè)態(tài)之間進(jìn)行糾纏的，如此一來量子位缺少數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)，難以實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算爆發(fā)的效率優(yōu)勢(shì)。制造更多的量子位，解決量子位的糾錯(cuò)，解決量子位之間的連接和測(cè)試問題，這是龐大而又系統(tǒng)性的工程。

量子計(jì)算不管是創(chuàng)造更多的量子位還是監(jiān)測(cè)量子躍遷狀態(tài)，都需要在可測(cè)試的條件下進(jìn)行，所以英特爾目前所做的主要是在不影響量子位和躍遷狀態(tài)的情況下對(duì)量子位進(jìn)行測(cè)試。以此路徑，英特爾帶來了首款49量子位超導(dǎo)量子測(cè)試芯片“Tangle Lake”，并打造了全球第一臺(tái)低溫晶圓探測(cè)儀，它也是目前量子計(jì)算首款測(cè)試工具。

在剛剛過去的12月，英特爾推出首款低溫量子位控制芯片，令量子位達(dá)到量子計(jì)算所需要的疊加態(tài)、糾纏態(tài)，可實(shí)現(xiàn)-269攝氏度低溫環(huán)境下工作。

堅(jiān)持“以數(shù)據(jù)為中心”，英特爾完成了自我轉(zhuǎn)型，得益于六大技術(shù)支柱，英特爾能夠?yàn)闃I(yè)界提供領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力，構(gòu)建數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和傳輸?shù)耐暾鉀Q方案。

手握“賽點(diǎn)”，在數(shù)據(jù)時(shí)代，英特爾成為了數(shù)據(jù)和計(jì)算變革的先鋒。